Датчики, микросхемы и латекс: уникальный музей радиозондов в Интернете

Простой американец Клифф Лоусон, родившийся на берегах Миссисипи, в конце 1970-х годов переезжает далеко на запад, в Калифорнию. Увлекшись пешим туризмом, он то и дело уходит в пустыню. Здесь ему начинают попадаться необычные находки, которые навсегда изменят его жизнь.

1 846

Выбор редакции

То, что ему попадалось, было похоже на обломки старых радиоприемников, но вскоре выяснилось, что это части метеорологических приборов – радиозондов. Их регулярно запускали на соседних авиабазах. Интерес к этим редким приборам перерос в увлечение, которому Клифф посвятил все последующие годы. Вначале коллекция радиозондов была небольшой и помещалась на одной полке в гараже Клиффа. Но он продолжал собирать разные модели, покупая их у поставщиков метеорологического оборудования, военных и других коллекционеров. Со временем в круг его поисков попали интернет-магазины, и он начал собирать все, что связано с радиозондированием: фотографии, научные статьи, учебные пособия, этикетки и марки с изображениями воздушных шаров с метеоприборами.

 

Коллекция разрослась и стала занимать не только весь гараж, но и продолжает отвоевывать себе пространство в жилом доме. В 2004 году Клифф с супругой перебрался в городок Уотер Вэлли в штате Миссиссиппи и в последние годы подумывает об открытии настоящего музея. А в 2014 году он завел страницу своего музея в сети Фейсбук, где сообщает о пополнении коллекции новыми интересными экспонатами и размещает материалы об изучении атмосферы с помощью радиозондов, воздушных шаров и других методов, о прогнозировании погоды и метеорологических явлениях.

 

История радиозондирования

 

Ученые давно знали, что метеорологические характеристики атмосферы — давление, температура и влажность — изменяются с высотой. Это стало ясно, когда исследователи стали брать в горы термометры и барометры и выполнять измерения на разных высотах. В 1783 году братья Монгольфье совершили первый полет на воздушном шаре, и вскоре воздухоплаватели стали поднимать на высоту метеорологические приборы.

 

К концу XIX века метеорологи уже пользовались данными наблюдений наземных станций и строили синоптические карты. А вот о состоянии атмосферы на высотах они знали по-прежнему мало. Измерения метеорологических величин в горах проводились на редких погодных станциях. Но этого было недостаточно, и ученые искали способы запустить свои приборы в небо. В конце позапрошлого века во Франции научились поднимать в воздух воздушные шары с самопишущими приборами-метеорографами. В Соединенных Штатах были организованы регулярные измерения с помощью воздушных змеев. С развитием авиации метеорологические измерения стали проводиться и на борту самолетов. В 1920-е годы в США уже существовала специальная программа высотных измерений при помощи авиации.

 

Настоящий прорыв случился с изобретением радиозонда. Это прибор, состоящий из метеорологических датчиков, совмещенных с радиопередатчиком. Он прикрепляется к эластичной оболочке из натурального или искусственного латекса, наполненной легким газом – водородом или гелием. Данные о температуре и влажности воздуха на разных высотах поступают на радиоприемник и оперативно передаются в подразделения метеослужбы.

 

Кроме этого, радиозонд дает информацию о скорости и направлении ветра на высотах. Для этого нужно отслеживать его полет, определяя координаты зонда с максимально возможной частотой. Вначале для этого использовались оптические теодолиты, затем радиопеленгация и радиолокация, а в последнее время во многих странах применяется глобальная система позиционирования.

 

Датчики, микросхемы и латекс: уникальный музей радиозондов в Интернете

 
Первый советский радиозонд, сконструированный инженером П. И. Молчановым, был запущен 30 января 1930 года. В это же самое время над созданием радиозонда работали ученые во Франции и Соединенных Штатах. Конструкция Молчанова оказалась самой удачной и долгие годы применялась во многих странах мира.
 

С изготовления радиозондов начиналась история крупнейшего мирового производителя метеорологических приборов – финской компании «Вайсала». В 1931 году профессор Вильо Вайсала сконструировал собственную модель радиозонда, а в 1936 году основал фирму для их производства. Сегодня каждые 7 из 10 радиозондов в мире выпускаются на ее предприятиях.

 

Уже в 1934 году в Советском Союзе стала создаваться сеть станций радиозондирования. Регулярные выпуски шаров начались и в других странах, постепенно охватив все континенты. В 1957 году были утверждены стандартные сроки радиозондирования: 0 и 12 часов по Гринвичу. Сегодня точно в это время более тысячи станций по всему миру запускают в небо шары с датчиками.

 

Одновременные запуски радиозондов в разных точках планеты позволяют строить синоптические карты для разных уровней атмосферы. Благодаря им метеорологи наконец-то получили возможность наблюдать за атмосферой в трех измерениях. До этого они давали прогнозы погоды всего по одной приземной карте. Теперь исследователи атмосферы стали лучше представлять, как зарождаются, развиваются и перемещаются циклоны и антициклоны. В результате точность краткосрочных прогнозов погоды заметно увеличилась.

 

Датчики, микросхемы и латекс: уникальный музей радиозондов в Интернете

 

Благодаря радиозондированию в атмосфере были также открыты струйные течения – узкие воздушные потоки с большой скоростью ветра. Они очень сильно влияют на полеты самолетов. Станции радиозондирования часто расположены вблизи аэропортов, они дают авиационным синоптикам важную информацию о распределении ветра и температуры по высотам. По ней может делаться прогноз максимальной температуры воздуха, вероятности внутримассовых гроз и высоты нижней границы облаков в районе аэродрома.

 

С развитием численных гидродинамических методов прогноза погоды данные радиозондирования стали использоваться в компьютерных моделях атмосферы. Это обеспечило дальнейший рост оправдываемости метеорологических прогнозов. Сегодня результатами запусков радиозондов в виде специального графика – аэрологической диаграммы с пояснениями и прогнозами можно свободно пользоваться, например на сайте FlyMeteo в разделе Зондирование.

 

За почти 90 лет своей истории радиозонды были значительно усовершенствованы. Отслеживание полета, прием, обработка данных и передача результатов производятся в автоматизированном режиме. Дальность сопровождения, высота зондирования и точность измерений существенно увеличились. Но в самом главном радиозонд остался прежним: это все также комплекс метеорологических приборов вместе с радиопередатчиком, поднимаемый шаром, который наполнен газом легче воздуха.
 
Экскурсия по музею

 

Мало кому из нас суждено побывать в штате Миссисипи, поэтому остается довольствоваться виртуальной экскурсией по музею радиозондов. В этом есть и некоторые преимущества: не нужно никуда ехать и торопиться с осмотром, а точнее, рассматриванием экспонатов. Благо, создатель музея максимально позаботился о посетителях. Большинство материалов доступно для скачивания, фотографии открываются в высоком разрешении. Язык сайта, разумеется, английский.

 

На сайте музея есть несколько разделов: «Коллекция», посвященный собственно радиозондам, «Старые фотографии», «Руководства, книги и журналы», «Почтовые марки и конверты», «Реклама», «Разное». На странице «О нас» автор рассказывает об истории возникновения музея и пополнении его коллекции. Страница «Что такое радиозонд» коротко объясняет устройство этого измерительного средства и работу системы радиозондирования.

 

Датчики, микросхемы и латекс: уникальный музей радиозондов в Интернете

 

Большая часть экспонатов музея отражает развитие радиозондирования в западных странах – несколько десятилетий политического противостояния двух систем не прошли даром. Но все же в коллекции можно найти немало предметов, выпущенных в нашей стране или бывшем соцлагере.

 

Например, на сайте размещены описания и технические характеристики нескольких радиозондов советского производства: РЗ-049М, А-22-III, А-22-IV. Модель РЗ-49 представляет собой усовершенствованную модификацию первого прибора конструкции Молчанова. Она использовалась на сети три десятилетия. А в разделе «Коллекция» приведена фотография радиозонда РКЗ, разработанного в 1960-е годы. В отличие от предшественников, он не комплектовался уголковым отражателем, а излучал собственный сигнал в ответ на зондирующий импульс радиолокационной станции.

 

Очень интересен раздел исторических фотографий, где в хронологическом порядке размещены 132 фотоснимка. На них запечатлены ученые, военные, работницы метеослужбы, запускающие радиозонды и шары-пилоты. Самая старая фотография датирована 1919 годом. Есть здесь и уникальные снимки, сохранившие для истории запуск радиозонда Молчанова с дирижабля «Граф Цеппелин» во время полярной экспедиции 1931 года, с плота Кон-Тики в Перу в 1947 году, с арктических и антарктических научно-исследовательских станций.

 

В разделе «Руководства, книги и журналы» создатель музея перечислил всю известную ему научную, учебную и публицистическую литературу по зондированию атмосферы и другим областям метеорологии. Этот перечень охватывает без малого полтора столетия и включает книги и статьи на английском и, в меньшем количестве, на немецком языках. Небольшие по объему материалы из газет и журналов открываются для прочтения.

 

Датчики, микросхемы и латекс: уникальный музей радиозондов в Интернете

 

Побывав на сайте интернет-музея радиозондов, вы сможете узнать немного больше об этих столь важных для изучения атмосферы приборах. А для профессиональных метеорологов, студентов и преподавателей, историков науки это уникальная возможность изучить разные модели радиозондов, рассмотреть редкие фотографии и познакомиться со специальной литературой.

 

Скажем спасибо Клиффу Лоусону, создавшему единственный в своем роде музей в Интернете и посвятившему много лет собиранию его коллекции. Будем надеяться, что его мечта о переводе экспозиции в специальное здание рано или поздно осуществится. А желающие содействовать в этом могут воспользоваться кнопкой Donate на сайте музея в разделе контактов.

Метеоролог, переводчик, блогер.
1 846

Комментарии
Аватар пользователя Руслан Зораб
Вчера
Что именно вы писали? Грубые и необоснованные...
Аватар пользователя Илья Ведмеденко
Вчера
Если честно, я сам не понял, почему в исследовании...
Аватар пользователя Николай Брилёв
Вчера
Красавцы админы, не нравится вам критика вашей рекламы...

Колумнисты

Физтех
57Статей
Discovery Channel
20Статей
Сколтех
12Статей
СО РАН
5Статей
Комментарии

Быстрый вход

или зарегистрируйтесь, чтобы отправлять комментарии
Вы сообщаете об ошибке в следующем тексте:
Нажмите Отправить ошибку